KR101105451B1 - 플러그 밸브 - Google Patents

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KR101105451B1
KR101105451B1 KR1020100112934A KR20100112934A KR101105451B1 KR 101105451 B1 KR101105451 B1 KR 101105451B1 KR 1020100112934 A KR1020100112934 A KR 1020100112934A KR 20100112934 A KR20100112934 A KR 20100112934A KR 101105451 B1 KR101105451 B1 KR 101105451B1
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shaft
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김지현
이용면
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오에스밸브 주식회사
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Abstract

본 발명은 플러그 밸브에 관한 것으로, 유체가 통과하는 유로가 형성되어 있는 밸브 하우징, 상기 밸브 하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되어 있고, 회전에 따라 상기 유체의 흐름을 제어하는 유체 제어부, 상기 유로에 장착되어 있으며, 일면이 상기 유체 제어부의 일부분에 밀착되어 있는 씨트 링, 상기 밸브 하우징의 일면에 장착되어 있으며, 상기 플러그를 상기 밸브 하우징에 회전 가능하게 지지하고 유체가 세지 않도록 실링하는 덮개 실링 유닛, 그리고 상기 덮개 실링 유닛 위에 위치하며, 상기 플러그를 회전 시키는 조작부를 포함한다.

Description

플러그 밸브{Pulg valve}
본 발명은 플러그 밸브에 관한 것이다.
일반적으로, 밸브(valve)는 유체의 유량조절 및 흐름의 단속을 제어하기 위하여, 배관 따위에 설치되는 것으로 유로(流路)를 개폐할 수 있는 가동기구(可動機構)를 갖는 기기를 말한다.
이중 플러그 밸브는, 배관 사이를 연결하며, 유체가 통과하는 유로와 내부에 구성요소를 설치하기 위한 개방부를 가지는 하우징과, 상기 하우징 안에 회전 가능하게 설치되어 유체의 흐름을 제어하는 플러그를 포함한다. 상기 플러그에는 유로를 선택적으로 개방하는 개방공이 형성되어 있다. 상기 플러그의 회전에 따라 개방공의 위치가 바뀌면서 유로를 연결하여 유체가 흐를 수 있도록 한다. 아울러 플러그를 회전 시킬 수 있도록 플러그에는 스템이 형성되어 있고 스템은 하우징 외부로 돌출되어 있다.
그리고, 플러그와 몸체 사이에 패킹이 위치하여 유체가 플러그와 몸체 사이로 통과하는 것을 방지하게 된다. 그러나 플러그의 외부둘레면이 패킹에 전체적으로 접촉되므로 플러그가 회전할 때 플러그에 많은 토크(torque)가 걸리게 되면서 플러그를 회전시키는 데 어려움이 있다.
한편, 하우징의 개방부에는 덮개가 위치하며, 상기 덮개는 상기 플러그 위에 위치하며 스템이 관통한다. 상기 덮개와 상기 플러그 사이에는 유체의 누출을 방지하는 실링 구조체가 위치한다.
상기 실링 구조체는 덮개와 하우징 사이만을 패킹할 뿐 스템과 덮개 사이를 패킹하지 못하였다. 즉, 유로를 통과하는 유체가 휘발성 유기 물질일 경우 스템과 덮개 사이로 휘발성 유기 물질이 누출되었다.
본 발명은 플러그와 하우징에 결합되는 패킹의 접촉 면적을 최소화 하는 플러그 밸브를 제공한다.
본 발명은 하우징을 통과하는 유체의 기밀을 위해 실링 구조를 개선한 플러그 밸브를 제공한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 플러그 밸브는, 유체가 통과하는 유로가 형성되어 있는 밸브 하우징, 상기 밸브 하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되어 있고, 회전에 따라 상기 유체의 흐름을 제어하는 유체 제어부, 상기 유로에 장착되어 있으며, 일면이 상기 유체 제어부의 일부분에 밀착되어 있는 씨트 링, 상기 밸브 하우징의 일면에 장착되어 있으며, 상기 플러그를 상기 밸브 하우징에 회전 가능하게 지지하고 유체가 세지 않도록 실링하는 덮개 실링 유닛, 그리고 상기 덮개 실링 유닛 위에 위치하며, 상기 플러그를 회전 시키는 조작부를 포함한다.
상기 밸브 하우징에는, 일면이 개방된 플러그 공간과, 상기 플러그 공간과 연결되어 있고 유체가 통과하는 상기 유로와, 상기 유로의 둘레면에 형성되어 있으며 상기 플러그 공간과 연결된 씨트 공간이 형성될 수 있다.
상기 유체 제어부는, 상기 플러그 공간에 회전 가능하게 설치되며 상기 유로를 연결하는 연결 홀이 형성된 플러그 몸체 및 상기 플러그 몸체의 일면에 형성되어 있으며 기설정된 길이를 갖고 상기 밸브하우징 외부로 돌출된 플러그 축을 포함할 수 있다.
상기 씨트 링의 중앙에는 상기 유로와 상기 연결 홀을 연결하는 씨트 홀이 형성될 수 있다.
상기 덮개 실링 유닛은, 상기 밸브 하우징의 일면에 분리 가능하게 장착되며 상기 플러그 축을 회전 가능하게 지지하는 덮개부 및 상기 플러그 축과 상기 덮개부 사이에 설치되어 실링하는 그랜드 실링부를 포함할 수 있다.
상기 덮개부는, 상기 저면에 가압 돌기가 형성되어 있고, 상기 플러그 축이 관통하는 관통 홀이 형성되어 있는 덮개 몸체, 그리고 상기 덮개 몸체 상면에 형성되어 있으며 패킹 공간과 안치 공간을 갖는 패킹 설치 몸체를 포함하며, 상기 패킹 공간과 상기 관통 홀은 연결되어 있으며 상기 패킹 공간의 직경이 상기 관통 홀의 직경보다 클 수 있다.
상기 그랜드 실링부는, 상기 패킹 공간에 위치하며, 상기 플러그 축을 감싸고 있는 그랜드 패킹 및 상기 패킹 설치 몸체에 장착되어 있으며, 상기 그랜드 패킹을 가압하는 패킹 가압 부재를 포함할 수 있다.
상기 밸브 하우징 일면에 위치하며 상기 플러그 축이 관통하는 개스킷 및 상기 개스킷의 상면에 밀착되어 있으며, 상기 가압 돌기에 의해 가압되어 상기 개스킷을 가압하는 압력판을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 씨트 공간에 위치한 씨트 링의 일면이 플러그 몸체 일부분만을 감싸게 되면서 플러그 몸체가 회전할 때 플러그 몸체에 발생하는 토그가 적어 플러그 몸체의 회전이 용이하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 플러그 공간에 위치한 그랜드 패킹이 플러그 축을 감사께 되면서 플러그 축과 덮개부 사이로 유체가 누출되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 플러그 밸브를 나타낸 분해 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 플러그 밸브를 조립한 반단면 사시도.
도 3는 도 1에 하우징을 확대한 사시도.
도 4은 도 2에 도시한 IV-IV선을 따라 플러그 밸브를 자른 단면도.
도 5는 도 4에 도시한 A 부분 확대도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 플러그 밸브에 대하여 도 1 및 도 2를 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 플러그 밸브를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 플러그 밸브를 조립한 반단면 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 플러그 밸브(1)는 밸브 하우징(10), 유체 제어부(20), 씨트 링(30), 덮개 실링 유닛(50), 그리고 조작부(60)를 포함한다.
밸브 하우징(10)의 내부에는 플러그 공간(12)과, 유체가 통과하는 유로(11)가 형성되어 있다. 플러그 공간(12)은 밸브 하우징(10)의 가운데 부분에 형성되어 있으며, 플러그 공간(12)으로 유체 제어부(20)가 출입할 수 있도록 밸브 하우징(10)의 일면은 개방되어 있다. 유로(11)는 밸브 하우징(10)의 일측에서 타측 방향으로 관통되어 있다. 이에 따라 유로(11) 일측에서 유입된 유체는 유로(11) 타측으로 배출될 수 있다. 유체의 유입 및 배출 방향은 달라 질 수 있다. 유로(11)와 플러그 공간(12)은 서로 연결되어 있다.
유로(11)와 플러그 공간(12)의 경계 지점에는 각각 씨트 공간(13)이 형성되어 있다. 씨트 공간(13)은 플러그 공간(12)과 연결되어 있다.
밸브 하우징(10)의 일면에는 장착부(15)가 형성되어 있으며, 장착부(15)에는 플러그 공간(12)과 연결되어 있으며 복수의 단으로 이루어진 안착턱(151)이 형성되어 있다.
밸브 하우징(10)의 양측에는 플랜지(14)가 형성되어 있다. 플랜지(14)를 이용하여 밸브 하우징(10)을 유체가 흐르는 배관(도시하지 않음) 따위에 장착할 수 있다.
유체 제어부(20)는 적어도 일부분이 플러그 공간(12)에 위치하여 밸브 하우징(10)을 통과하는 유체를 제어한다. 유체 제어부(20)는 플러그 몸체(21) 및 플러그 축(22)을 포함한다.
플러그 몸체(21)는 밸브 하우징(10)의 개방된 일면을 통하여 플러그 공간(12)에 회전가능하게 삽입되어 있다. 플러그 몸체(21)와 플러그 공간(12)의 내부둘레면은 소정의 간격으로 떨어져 있다. 플러그 몸체(21)는 상부에서 하부 방향으로 경사져 있다. 플러그 몸체(21)에는 연결 홀(211)이 형성되어 있다. 연결 홀(211)은 플러그 몸체(21)의 회전 위치에 따라 유로(11)를 연결하거나 연결을 끊을 수 있다. 연결 홀(211)이 유로(11)를 연결하게 되면 유체는 밸브 하우징(10)을 통과할 수 있다. 한편, 플러그 몸체(21)의 회전에 따라 밸브 하우징(10)을 통과하는 유체의 량을 조절할 수 있다.
플러그 축(22)은 플러그 몸체(21)의 상면에서 기설정된 길이로 형성되어 있으며 밸브 하우징(10) 외부로 돌출되어 있다. 플러그 축(22)에는 밸브 하우징(10)의 일면을 통하여 유체의 누출을 방지하는 구성요소들이 장착될 수 있다. 플러그 축(22)은 원통형으로 형성되어 있다. 아울러, 플러그 축(22)의 끝부분에는 평면(221a)을 갖는 핸들 장착부(221)가 형성되어 있다.
씨트 링(30)은 유로(11)에서 연결 홀(211)로 유입되는 유체가 플러그 공간(12)으로 누출되는 것을 차단하는 것으로, 플러그 몸체(21)를 사이에 두고 씨트 공간(13)에 각각 배치되어 있다. 씨트 링(30)의 일면은 플러그 몸체(21)의 둘레면에 밀착되어 있다. 씨트 링(30)의 일면은 플러그 몸체(21)를 감싸는 형태로 일부분에만 밀착된다. 씨트 링(30)이 플러그 몸체(21)의 일부분에만 밀착되어 회전하는 플러그 몸체(21)의 토크가 작아 플러그 몸체(21)의 회전이 자유롭다. 따라서 플러그 몸체(21)는 신속하게 회전할 수 있어 유체의 흐름을 신속하게 제어할 수 있다.
씨트 링(30)의 가운데 부분에는 유로(11)와 연결 홀(211)을 연결하는 씨트 홀(31)이 형성되어 있다. 씨트 링(30)은 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE, 테플론) 따위로 만들어질 수 있다.
한편, 안착턱(151)에는 하우징 실링부(40)가 위치하며, 하우징 실링부(40)는 개스킷(41)과 압력판(42)을 포함한다.
개스킷(41)은 플러그 몸체(21) 상면에 밀착되어 있으며 가운데 부분에는 플러그 축(22)이 관통하는 구멍이 형성되어 있다. 그리고 개스킷(41)의 외곽 부분은 안착턱(151)의 하단에 놓여 있다. 개스킷(41)은 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE, 테플론) 따위로 만들어질 수 있다.
압력판(42)은 개스킷(41) 위에 위치하며 개스킷(41)을 가압한다. 개스킷(41)의 가운데 부분에는 플러그 축(22)이 관통하는 구멍이 형성되어 있다. 압력판(42)의 외곽 부분은 안착턱(151)의 상단에 놓여 있으며 덮개 실링 유닛(50)에 의해 가압되어 있다. 덮개 실링 유닛(50)에 의해 가압된 압력판(42)은 개스킷(41)을 가압하게 되면서 개스킷(41)이 플러그 몸체(21)의 상면에 밀착되어 밸브 하우징(10)의 일면을 통하여 유체가 외부로 누출되는 것을 차단할 수 있다.
덮개 실링 유닛(50)은 유체 제어부(20) 지지와 유체가 밸브 하우징(10) 일측으로 누출되지 않도록 실링 하는 것으로, 덮개부(51) 및 그랜드 실링부(52)를 포함한다.
덮개부(51)는 밸브 하우징(10)에 장착되며 덮개 몸체(511), 그리고 패킹 설치 몸체(512)를 포함한다.
덮개 몸체(511)는 밸브 하우징(10)의 장착부(15)에 볼트 따위로 분리 가능하게 장착되어 있다. 덮개 몸체(511)의 저면에는 안착턱(151)과 대응하여 압력판(42)의 외곽 부분을 가압하는 가압 돌기(511b)가 형성되어 있다. 덮개 몸체(511)의 가운데 부분에는 플러그 축(22)이 관통하는 관통 홀(511a)이 형성되어 있다.
패킹 설치 몸체(512)는 덮개 몸체(511) 위에 위치하여 패킹 설치 몸체(512) 보다 작은 넓이로 설치몸체()와 일체로 형성되어 있다. 패킹 설치 몸체(512)의 가운데에는 관통 홀(511a)과 연결된 패킹 공간(512a)이 형성되어 있으며 패킹 공간(512a)으로 플러그 축(22)이 관통한다. 패킹 공간(512a)의 직경은 관통 홀(511a)의 직경보다 크게 형성되어 있다.
패킹 설치 몸체(512)의 상면은 평면 형태로 형성되어 있으며 패킹 공간(512a)과 연결된 안치 공간(512b)이 형성되어 있다. 그러나 안치 공간(512b)은 생략될 수도 있다.
그랜드 실링부(52)는 플러그 축(22)을 통하여 유체가 누출되는 것을 방지하는 것으로, 그랜드 패킹(521) 및 패킹 가압 부재(523)를 포함한다.
그랜드 패킹(521)은 패킹 공간(512a)에 위치하며, 가운데 부분에는 플러그 축(22)이 관통하는 구멍이 형성되어 있다. 즉, 그랜드 패킹(521)은 플러그 축(22)을 감싸는 형태로 패킹 공간(512a)에 삽입되어 있다. 그랜드 패킹(521)은 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE, 테플론) 따위로 만들어질 수 있다.
패킹 가압 부재(523a, 523b)는 안치 공간(512b)에 위치하며 상, 하 층으로 복수 적층되어 있으며 하부 층에 위치한 패킹 가압 부재(523a)는 안치 공간(512b)에 위치하고 상부 층에 위치한 패킹 가압 부재(523b)는 패킹 설치 몸체(512)의 상면에 위치한다. 하부 층과 상부 층의 패킹 가압 부재(523)는 서로 교차되어 있으며, 그랜드 패킹(521)을 가압한다. 상부 층 패킹 가압 부재(523b)와 하부 층 패킹 가압 부재(523a) 사이에는 스톱 판(524)이 위치한다.
패킹 가압 부재(523)의 가운데 부분에는 플러그 축(22)이 관통하는 구멍이 상하 관통되어 있다. 패킹 가압 부재(523)는 볼트 따위로 안치 공간(512b) 면과 패킹 설치 몸체(512)의 상면에 분리 가능하게 장착되어 있다.
한편, 패킹 가압 부재(523)가 그랜드 패킹(521)을 가압하는 가압력을 높이기 위하여 하부 층 패킹 가압 부재(523)와 그랜드 패킹(521) 사이에는 그랜드(522)가 위치한다. 그랜드(522)의 적어도 일부분은 패킹 공간(512a)에 위치하며 가운데 부분에는 플러그 축(22)이 관통하는 구멍이 형성되어 있다. 그러나 그랜드(522)는 생략될 수 있다.
조작부(60)는 유체 제어부(20)를 회전 시켜 유체의 흐름을 제어하는 것으로, 허브(61) 및 렌치(62)를 포함한다.
허브(61)의 가운데 부분에는 구멍이 형성되어 있고 구멍의 하부에는 다각 면으로 형성되어 있다. 다각 면은 핸들 장착부(221)에 끼움 결합되어 평면(221a)과 마주한다. 평면(221a)과 허브(61)의 다각 면이 마주하게 되면서 허브(61)가 회전하면 플러그 축(22)이 허브(61)를 따라 회전할 수 있다. 허브(61)에는 일측에서 타측 방향으로 삽입 홀(611)이 형성되어 있다.
렌치(62)는 기설정된 길이로 이루어져 삽입 홀(611)에 결합되어 있다. 삽입 홀(611)에 삽입된 렌치(62) 부분에는 구멍이 형성되어 있다.
렌치(62)가 삽입 홀(611)에 삽입된 상태에서 볼트가 허브(61)의 구멍에 체결되면서 렌치(62)의 구멍을 관통하여 렌치(62)를 허브(61)에 고정할 수 있다.
한편, 핸들 장착부(221)에는 인디케이터(70)가 장착되어 있다. 인디케이터(70)는 플러그 축(22)을 따라 회전할 수 있다. 인디케이터(70)는 플러그 몸체(21)의 회전 정도를 밸브 하우징(10) 외부에서 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1: 플러그 밸브 10: 밸브 하우징
11: 유로 12: 플러그 공간
13: 씨트 공간 14: 플랜지
15: 장착부 151: 안착턱
20: 유체 제어부 21: 플러그 몸체
211: 연결 홀 22: 플러그 축
221: 핸들 장착부 221a: 평면
30: 씨트 링 31: 씨트 홀
40: 하우징 실링부 41: 개스킷
42: 압력판 50: 덮개 실링 유닛
51: 덮개부 511: 덮개 몸체
511a: 관통 홀 511b: 가압 돌기
512: 패킹 설치 몸체 512a: 패킹 공간
512b: 안치 공간 52: 그랜드 실링부
521: 그랜드 패킹 522: 그랜드
523: 패킹 가압 부재 60: 조작부
61: 허브 611: 삽입 홀
62: 렌치 70: 인디케이터

Claims (8)

  1. 내부에 일측이 개방된 플러그 공간과, 상기 플러그 공간과 연결된 유로와, 상기 유로의 둘레면에 형성되어 상기 플러그 공간과 연결된 씨트 공간이 형성된 밸브 하우징,
    상기 플러그 공간에 회전 가능하게 배치되어 있고, 상기 유로와 연결될 수 있는 연결 홀을 갖는 플러그 몸체와, 일측이 상기 플러그 몸체에 연결되어 있고 타측이 상기 밸브 하우징의 개방된 일측을 통해 외부로 돌출된 플러그 축을 포함하는 유체 제어부,
    상기 플러그 축의 타측에 설치되어 있고, 상기 플러그 몸체의 회전을 상기 밸브 하우징 외부에서 표시하는 인디케이터,
    상기 씨트 공간에 분리 가능하게 배치되어 일측이 상기 플러그 몸체에 접촉되어 있고, 내부를 관통한 씨트 홀로 상기 연결 홀과 상기 유로를 연결하는 씨트 링, 그리고
    상기 밸브 하우징 일측에 장착되어 상기 플러그 축을 회전 가능하게 지지하는 덮개부와, 상기 덮개부의 위에 배치되어 있고 상기 플러그 축을 통해 상기 유체가 세지 않도록 실링하는 그랜드 실링부를 포함하는 덮개 실링 유닛
    을 포함하고,
    상기 그랜드 실링부는,
    상기 덮개부 내부에 삽입되어 상기 플러그 축을 감싸는 그랜드 패킹 및
    상기 그랜드 패킹 위에 위치하여 상기 그랜드 패킹을 상기 플러그 몸체 방향으로 가압하며, 상기 플러그 축이 관통하는 패킹 가압 부재
    를 포함하는
    플러그 밸브.
  2. 제1항에서,
    상기 씨트 링과 상기 그랜드 패킹은 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene)으로 만들어진 플러그 밸브.
  3. 제1항에서,
    상기 플러그 축 끝에 설치되어 상기 플러그 축을 회전 시키는 조작부를 더 포함하는 플러그 밸브.
  4. 제3항에서,
    상기 조작부는
    상기 인디케이터가 장착되는 상기 플러그 축의 타측에 장착되어 있고, 내부를 관통한 삽입 홀이 형성된 허브,
    상기 삽입 홀에 결합되어 상기 허브 양측으로 돌출되는 렌치, 그리고
    상기 렌치를 상기 허브에 고정하는 볼트
    를 포함하는
    플러그 밸브.
  5. 삭제
  6. 제1항에서,
    상기 덮개부는,
    상기 플러그 축이 관통하는 관통홀이 형성되어 있고, 상기 플러그 축을 회전 가능하게 지지하는 덮개 몸체,
    상기 덮개 몸체 위에 배치되어 있고 상기 그랜드 패킹이 위치하는 패킹 공간과 상기 패킹 가압 부재가 위치하는 안치 공간을 갖는 패킹 설치 몸체
    를 포함하는 플러그 밸브.
  7. 제6항에서,
    상기 덮개 몸체의 저면에는 가압 돌기가 형성되어 있고,
    상기 패킹 공간과 상기 관통 홀은 연결되어 있고 상기 패킹 공간의 직경은 상기 관통 홀의 직경보다 큰
    플러그 밸브.
  8. 제7항에서,
    상기 밸브 하우징과 상기 가압 돌기 사이에 위치하며 상기 플러그 축이 관통하는 개스킷 및
    상기 개스킷의 상면에 밀착되어 있으며, 상기 가압 돌기에 의해 가압되어 상기 개스킷을 가압하는 압력판
    을 포함하는
    플러그 밸브.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102338790B1 (ko) 2020-06-29 2021-12-15 주식회사 프로발 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브
KR102516578B1 (ko) 2022-01-27 2023-03-31 주식회사 디에이치테크론 부식방지가 강화된 밸브

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